JPH0340401B2 - - Google Patents

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JPH0340401B2
JPH0340401B2 JP56503018A JP50301881A JPH0340401B2 JP H0340401 B2 JPH0340401 B2 JP H0340401B2 JP 56503018 A JP56503018 A JP 56503018A JP 50301881 A JP50301881 A JP 50301881A JP H0340401 B2 JPH0340401 B2 JP H0340401B2
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output
power amplifier
signal
input
test
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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/48Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed
    • G11B5/54Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head into or out of its operative position or across tracks
    • G11B5/55Track change, selection or acquisition by displacement of the head
    • G11B5/5521Track change, selection or acquisition by displacement of the head across disk tracks
    • G11B5/5526Control therefor; circuits, track configurations or relative disposition of servo-information transducers and servo-information tracks for control thereof
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/18Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/406Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by monitoring or safety
    • G05B19/4062Monitoring servoloop, e.g. overload of servomotor, loss of feedback or reference
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B9/00Safety arrangements
    • G05B9/02Safety arrangements electric

Description

請求の範囲 1 サーボ機構の負荷12の被制御特性パラメー
タの所望の値を示す制御信号18と前記被制御特
性パラメータの実際の値を表わすトランスデユー
サ14からのフイードバツク信号との間の差を表
わす出力を与える総和器16、 前記総和器の出力をその入力として結合される
電力増幅器10、前記電力増幅器の出力は、前記
実際の値と前記所望の値とを等しくするように前
記負荷12を駆動するように結合され、 前記負荷12の前記現実の値が前記所望の値か
ら制御を外れて変位することを防止するための検
知増幅器を備え、前記検知増幅器は前記制御を外
れた変位を検知し、かつこの検知された変位に応
答して抑止器20,22を活性化し、それにより
それ以後の前記電力増幅器10から前記負荷12
へのエネルギの供給を禁止するモニタ24,30
を駆動して前記制御を外れた変位を防止するサー
ボ機構であつて、 双極性の要求信号50,52を受取るように結
合された要求制御器48を備え、前記要求制御器
48は、前記要求信号50,52の極性を検知し
かつ前記フイードバツク信号が存在しない場合に
前記制御信号18として与えられた場合に前記電
力増幅器10の出力を飽和させるのに十分な大き
さを有しかつ前記要求信号50,52と同じ極性
を有するテスト信号72を発生するテスト信号発
生器54,62と、前記要求信号50,52を前
記テスト信号により繰返し置き換えて前記制御信
号18として与える手段(56,60,62)と
を含み、 前記テスト信号と前記要求信号との置換の各々
の持続時間は、前記置換が生じなかつた場合に与
えられるであろう値から前記負荷12に与えられ
る駆動を実質的に変化させないでおくのに十分な
だけ短く、これにより前記電力増幅器10が前記
モニタ24,30に対する前記検知増幅器として
用いられ、 前記モニタは、前記制御の外れた変位を検知す
ることにより前記電力増幅器の出力の飽和状態を
モニタする手段(24)と、前記モニタ手段(2
4)の出力に応答して、前記電力増幅器10の前
記出力が、前記要求信号と置き換わる前記テスト
信号に応答してその飽和状態を変化させることが
できなかつた場合に前記抑止器を能動化させる手
段(30)とを含むことを特徴とする、サーボ機
構。
Claim 1: Representing the difference between a control signal 18 indicative of a desired value of a controlled characteristic parameter of a load 12 of a servomechanism and a feedback signal from a transducer 14 representing the actual value of said controlled characteristic parameter. a power amplifier 10 coupled as its input with the output of the summer, the output of the power amplifier driving the load 12 so as to equalize the actual value and the desired value; a sense amplifier for detecting the uncontrolled displacement of the actual value of the load 12 from the desired value; , and in response to the sensed displacement, activates an inhibiter 20, 22, thereby discharging the load 12 from the power amplifier 10 thereafter.
monitors 24, 30 that prohibit the supply of energy to
a demand controller 48 coupled to receive bipolar demand signals 50, 52; detecting the polarity of the signals 50, 52 and having a magnitude sufficient to saturate the output of the power amplifier 10 when provided as the control signal 18 in the absence of the feedback signal; test signal generators 54, 62 for generating test signals 72 having the same polarity as 50, 52; and means (56, 60, 62) for repeatedly replacing the request signals 50, 52 with the test signals and providing them as the control signals 18; ), the duration of each substitution of the test signal and the request signal does not substantially change the drive provided to the load 12 from the value it would be provided if the substitution did not occur. so that the power amplifier 10 is used as the sense amplifier for the monitors 24, 30, the monitors detecting the out-of-control displacements of the output of the power amplifier. means (24) for monitoring the saturation state; and said monitoring means (24);
4) activating the inhibiter if the output of the power amplifier 10 fails to change its saturation state in response to the test signal replacing the request signal; A servomechanism, characterized in that it comprises means (30).

2 前記テスト信号72による前記要求信号5
0,52の連続する置換の間の時間は、前記サー
ボ機構の正常な作動の間の前記電力増幅器10の
前記出力の飽和の最も長い期間よりも長く、かつ
前記フイードバツク信号が存在しない場合に前記
負荷12が破壊に至る可能性のあるエネルギを得
るのに必要な時間よりも短いことを特徴とする、
請求の範囲第1項記載のサーボ機構。
2 the request signal 5 based on the test signal 72;
The time between successive permutations of 0,52 is longer than the longest period of saturation of the output of the power amplifier 10 during normal operation of the servomechanism, and when the feedback signal is not present. characterized in that the load 12 is shorter than the time required to acquire energy that could lead to destruction;
A servo mechanism according to claim 1.

3 前記要求制御器48は、第1の入力として要
求ワードの数値部分50を受け、第2の入力とし
てテストワード54を受け、選択入力58に応答
して前記第1または第2の入力のいずれかを出力
として選択して出力するようにされたマルチプレ
クサ56を備え、前記マルチプレクサの出力は前
記制御信号18として用いるためのアナログ出力
信号を導出するデジタル−アナログコンバータ6
2へ数値入力として印加され、前記制御信号は、
前記数値入力により表わされる2進数の大きさに
より表わされる大きさと、かつ極性選択用入力5
2に応答して選択可能な極性とを有し、 前記要求ワード50,52の極性指示部分52
は、前記デジタル−アナログコンバータ62への
前記極性選択用入力として前記デジタル−アナロ
グコンバータ62に直接与えられそれにより、前
記デジタル−アナログコンバータ62は前記要求
ワード50,52の極性にかかわりなく、前記要
求ワード50,52に対する出力信号18と同一
極性の前記テストワードに対するアナログ出力信
号18を与える、請求の範囲第1項または第2項
記載のサーボ機構。
3. The request controller 48 receives as a first input a numeric portion 50 of the request word, receives a test word 54 as a second input, and selects either the first or second input in response to a selection input 58. a digital-to-analog converter 6 comprising a multiplexer 56 configured to select and output one of the following as an output, the output of the multiplexer deriving an analog output signal for use as the control signal 18;
2, said control signal is applied as a numerical input to
the magnitude represented by the magnitude of the binary number represented by the numerical input, and the polarity selection input 5
a polarity indicating portion 52 of said request word 50, 52;
is provided directly to the digital-to-analog converter 62 as the polarity selection input to the digital-to-analog converter 62 so that the digital-to-analog converter 62 accepts the request regardless of the polarity of the request words 50, 52. 3. A servomechanism as claimed in claim 1 or claim 2, providing an analog output signal 18 for said test word of the same polarity as an output signal 18 for words 50,52.

4 前記要求制御器48は、前記マルチプレクサ
56に前記選択用入力58を与える規則的な自走
タイマ60を備え、これにより前記マルチプレク
サ56はその出力シーケンスとして、規則的に、
第1の所定の期間の間前記テストワードを選択
し、かつそれに続く第2の所定の期間の間前記要
求ワード50,52の前記数値部分50を選択す
る、請求の範囲第3項に記載のサーボ機構。
4. The request controller 48 comprises a regular free-running timer 60 that provides the selection input 58 to the multiplexer 56, so that the multiplexer 56 regularly outputs as its output sequence:
4. Selecting the test word for a first predetermined period and selecting the numerical portion 50 of the request word 50, 52 for a subsequent second predetermined period. Servo mechanism.

5 前記モニタ24,30は、前記電力増幅器1
0の出力をモニタするように結合されかつ前記電
力増幅器10の前記出力が飽和状態に入るかまた
は飽和状態から出る各場合を示す出力を与えるよ
うに動作するセンサ26,28,32,34,3
6,38,40と、計時動作実行中を示す出力を
与えるように動作可能であり、かつ前記センサ2
6,28,32,34,36,38,40の前記
出力を受けるように結合され、かつ前記センサ2
6,28,32,34,36,38,40から各
表示を受信したときに前記計時動作を開始または
再開するようにトリガまたは再トリガされるよう
に動作可能な再トリガ可能なタイマ42とを備
え、 前記計時動作の持続期間は、連続する前記置換
の間の期間よりも長く、前記モニタ24,30
は、前記再トリガ可能なタイマ42が前記計時動
作の状態にない場合にのみ前記抑止器20,22
を活性化する、請求の範囲第1項ないし第4項の
いずれかに記載のサーボ機構。
5 The monitors 24 and 30 are connected to the power amplifier 1
a sensor 26, 28, 32, 34, 3 coupled to monitor an output of 0 and operative to provide an output indicative of each case in which the output of the power amplifier 10 enters or exits saturation;
6, 38, 40, the sensor 2 is operable to provide an output indicating that a timekeeping operation is being performed;
6, 28, 32, 34, 36, 38, 40, and the sensor 2
a retriggerable timer 42 operable to be triggered or retriggered to begin or resume said timing operation upon receiving each indication from 6, 28, 32, 34, 36, 38, and comprising: the duration of the timing operation is longer than the duration between successive replacements;
The suppressor 20, 22 is activated only when the retriggerable timer 42 is not in the timing operation state.
The servo mechanism according to any one of claims 1 to 4, which activates the servo mechanism.

6 前記再トリガ可能なタイマ42は、前記計時
動作実行中でないときにレジスタ44を第1の状
態におくように動作可能であり、かつ前記レジス
タ44は、外部から与えられるリセツト信号46
に応答して第2の状態に設定可能であり、前記レ
ジスタ44は、前記第1の状態において前記抑止
器20,22を活性化し、かつ前記第2の状態に
おいて前記抑止器20,22を不活性化するよう
に動作可能であり、これにより、前記電力増幅器
10は、前記再トリガ可能なタイマ42が前記計
時動作中に再トリガされずに前記計時動作を完了
した瞬間および外部から与えられるリセツト信号
が与えられた瞬間から前記負荷12へエネルギを
供給することを禁止される、請求の範囲第5項記
載のサーボ機構。
6. The retriggerable timer 42 is operable to place a register 44 in a first state when the timer operation is not in progress, and the register 44 is responsive to an externally applied reset signal 46.
The register 44 is configured to activate the inhibiters 20, 22 in the first state and disable the inhibiters 20, 22 in the second state. The power amplifier 10 is operable to activate the power amplifier 10 at the moment the retriggerable timer 42 completes the timing operation without being retriggered during the timing operation and upon an externally applied reset. 6. The servo mechanism according to claim 5, wherein the servo mechanism is prohibited from supplying energy to the load 12 from the moment the signal is applied.

7 前記センサ26,28,32,34,36,
38,40は、第1の入力として前記電力増幅器
10の出力を受け、第2の入力として第1の基準
レベル(+VEREF)を受け、かつ前記電力増幅
器10の前記出力が前記第1の基準レベル(+
VEREF)よりも大きいか小さいかを示す理論出
力を与えるように動作可能な第1のコンパレータ
26と、 第1の入力として前記電力増幅器10の出力を
受け、第2の入力として第2の基準レベル(−
VEREF)を受け、かつ前記電力増幅器10の出
力が前記第2の基準レベル(−VEREF)よりも
大きいか小さいかを示す論理出力を与えるように
動作可能な第2のコンパレータ28とを備える、
請求の範囲第5項または第6項記載のサーボ機
構。
7 The sensors 26, 28, 32, 34, 36,
38 and 40 receive the output of the power amplifier 10 as a first input, receive a first reference level (+VEREF) as a second input, and set the output of the power amplifier 10 to the first reference level. (+
a first comparator 26 operable to provide a theoretical output indicative of whether the output is greater than or less than VEREF; (−
VEREF) and is operable to provide a logic output indicating whether the output of the power amplifier 10 is greater or less than the second reference level (-VEREF);
A servo mechanism according to claim 5 or 6.

8 前記第1のコンパレータ26の前記出力を第
1の入力として受け、前記第2のコンパレータ2
8の前記出力を第2の入力として受け、かつ前記
第1のコンパレータ26の前記出力または前記第
2のコンパレータ28の前記出力がそのそれぞれ
の指示を変えるたびごとに出力パルスを与えるよ
うに動作可能であるパルス発生回路32,34,
36,38,40を備える、請求の範囲第7項の
記載のサーボ機構。
8 receiving the output of the first comparator 26 as a first input;
8 as a second input and is operable to provide an output pulse each time the output of the first comparator 26 or the output of the second comparator 28 changes its respective indication. The pulse generation circuits 32, 34,
8. The servo mechanism according to claim 7, comprising: 36, 38, 40.

9 前記抑止器は、前記モニタ24,30に応答
して前記負荷12から前記電力増幅器10の前記
出力を遮断するように動作可能であるスイツチ2
0,22を備える、請求の範囲第1項ないし第8
項のいずれか記載のサーボ機構。
9 the inhibiter includes a switch 2 operable to disconnect the output of the power amplifier 10 from the load 12 in response to the monitors 24, 30;
Claims 1 to 8, comprising: 0,22
The servo mechanism described in any of paragraphs.

10 前記スイツチ20,22の前記動作時に、
前記負荷12からエネルギを除去するエネルギ消
散器を備える、請求の範囲第9項記載のサーボ機
構。
10 During the operation of the switches 20 and 22,
10. The servomechanism of claim 9, further comprising an energy dissipator for removing energy from the load.

11 前記サーボ機構はデイスクデータ記憶装置
における読出/書込ヘツドアセンブリを位置決め
するために用いられ、前記電力増幅器は電圧増幅
器10により構成され、前記負荷12は、前記ヘ
ツドアセンブリを駆動する電機モータである、請
求の範囲第1項ないし第10項のいずれかに記載
のサーボ機構。
11. The servomechanism is used to position a read/write head assembly in a disk data storage device, the power amplifier is constituted by a voltage amplifier 10, and the load 12 is an electric motor driving the head assembly. , a servo mechanism according to any one of claims 1 to 10.

12 前記スイツチは電磁リレー20,22であ
り、前記エネルギ消散器は、前記電力増幅器10
の前記出力からの前記モータの遮断に続いて前記
モータの入力端子を短絡させるための前記リレー
の2次コンタクトの組である、請求の範囲第11
項記載のサーボ機構。
12 The switch is an electromagnetic relay 20, 22, and the energy dissipator is the power amplifier 10.
12. A set of secondary contacts of said relay for shorting an input terminal of said motor following disconnection of said motor from said output of said relay.
Servo mechanism described in section.

13 前記テストワード54は、前記デジタル−
アナログコンバータ62への前記入力として与え
られたとき、前記アナログ出力信号18を、前記
フイードバツク信号が存在しないときに前記電力
増幅器を飽和させるのに十分なだけ大きくする最
小の2進数を表わす複数の並列2進デジツトワー
ドである、請求の範囲第3項ないし第12項のい
ずれかに記載のサーボ機構。
13 The test word 54 is the digital
a plurality of parallel signals representing the smallest binary number that, when provided as the input to analog converter 62, causes the analog output signal 18 to be large enough to saturate the power amplifier in the absence of the feedback signal; A servomechanism according to any one of claims 3 to 12, which is a binary digit word.

14 前記テストワード54は、前記デジタル−
アナログコンバータ62への前記入力として与え
られたとき、前記アナログ出力信号18を、前記
電力増幅器10の前記出力が予め定められた量の
電力を前記負荷12へ供給した結果既に飽和して
いるときでさえ、前記電力増幅器10の前記出力
の飽和状態を変えるのに十分なだけ大きくする最
小の2進数を表わす複数の2進デジツトワードで
ある、請求の範囲第3項ないし第12項のいずれ
かに記載のサーボ機構。
14 The test word 54 is the digital
When provided as the input to the analog converter 62, the analog output signal 18 is generated when the output of the power amplifier 10 is already saturated as a result of supplying a predetermined amount of power to the load 12. even a plurality of binary digit words representing the smallest binary digit that is large enough to change the saturation state of the output of the power amplifier 10. servo mechanism.

明細書 この発明は、要求信号に応答して、その信号か
らフイードバツク信号を減算しかつそれらの間の
差を入力として負荷駆動電力増幅器へ与えること
によつて、出力を制御するためのサーボ機構に関
し、かつこの発明の目的は、フイードバツク信号
がないとき、またはその出力がオーバロードした
ときに、切断させることによつて保護されるサー
ボ機構を提供することである。
Description This invention relates to a servomechanism for controlling an output in response to a demand signal by subtracting a feedback signal from that signal and providing the difference therebetween as an input to a load driving power amplifier. , and an object of the invention is to provide a servomechanism that is protected by disconnecting in the absence of a feedback signal or when its output is overloaded.

この発明は、デイスクデータ記憶装置における
読出/書込トランスデユーサを位置決めするため
のサーボ機構に関してこの後述べらるが、これ
は、この用途の例であつて、限定ではないことを
理解すべきである。
Although the invention is hereinafter described with respect to a servomechanism for positioning a read/write transducer in a disk data storage device, it should be understood that this is an example of this application and not a limitation. It is.

デイスクデータ記憶装置において回転している
デイスクの上に読出/書込トランスデユーサを半
径方向に位置決めするためのフイードバツクサー
ボ機構が用いられることは周知である。トランス
デユーサは、一般に、高価であり、壊れやすく、
かつその位置決めの範囲の限度を規定する端スト
ツパとの衝突に耐えられない。
The use of feedback servomechanisms to radially position read/write transducers over rotating disks in disk data storage devices is well known. Transducers are typically expensive, fragile, and
Moreover, it cannot withstand collision with the end stopper that defines the limit of its positioning range.

電気接続の不良、電球の寿命の終り、またはフ
オトセルの欠陥のような容易にかつ安価で修正で
きる欠陥により引起こされるように、フイードバ
ツクトランスデユーサ信号がない場合に、そのサ
ーボ機構における電力増幅器は、入力された要求
信号にのみ応答して、読出/書込トランスデユー
サに制御されない加速エネルギを与え、それによ
り端ストツパと1回または繰返して衝突すること
によつて破損するので読出/書込トランスデユー
サを取替える必要が生ずる。
Power in its servomechanism in the absence of a feedback transducer signal, such as caused by an easily and cheaply corrected defect such as a bad electrical connection, the end of the bulb's life, or a defective photocell. The amplifier is responsive only to the input request signal to provide uncontrolled acceleration energy to the read/write transducer, thereby preventing read/write transducers from being damaged by single or repeated collisions with the end stop. The write transducer will need to be replaced.

そのようなサーボ機構の動作において、電力増
幅器が、サーボ機構の周波数応答および減衰フア
クタにより規定された予め定められた期間よりも
長い間飽和に留まるべきでないように構成され、
かつ電力増幅器の出力をモニタし、かつもしそれ
が前記予め定められた期間よりも長い間何らかの
意味で飽和に留まつていればそれを消勢するよう
に構成することが、英国特許出願番号第8019533
および8115851において示されるように、可能で
あるが、もしサーボ機構が制御不可能になつたな
らば、電力増幅器が、サーボ機構の保護に相当す
る期間を越える期間の間飽和されたままであるべ
きように構成されることが、有利でありかつ望ま
しいような場合、さらにそのような機構がふさわ
しくないような場合がある。データストレージト
ラツクの間のヘツドの移動の全体の大部分を実行
するために、デイスクフアイルにおけるヘツド位
置決めサーボ機構が速度制御モードに切換えられ
ると、このような1組の場合が生ずる。移動の時
間を最小化するために、電力増幅器は、その負荷
に最大の加速および制動力を与え、それによりヘ
ツドにかなりの破壊をもたらす可能性のある速度
を与えるのと一致し時間の間飽和の近くに留まる
ように構成することが望ましい。負荷において自
動的に誘起された速度リンギングを最小化するた
めに、サーボ機構の減衰フアクタが1よりも大き
いように構成するのに有利であり、その形態も飽
和極性の反転を禁止する。
In operation of such a servomechanism, the power amplifier is configured such that it should not remain in saturation for longer than a predetermined period defined by the frequency response and damping factor of the servomechanism;
and arranging to monitor the output of the power amplifier and to disable it if it remains in saturation in any way for longer than said predetermined period of time, as described in UK Patent Application No. 8019533
and 8115851, it is possible, but if the servomechanism becomes uncontrollable, the power amplifier should remain saturated for a period that exceeds the period corresponding to the protection of the servomechanism. There are cases in which it would be advantageous and desirable to be configured as such, and there are also cases in which such a mechanism is not appropriate. One such set of cases occurs when the head positioning servomechanism in the disk file is switched to a speed control mode to perform most of the total movement of the heads between data storage tracks. To minimize the time of travel, the power amplifier saturates for a time consistent with giving its load maximum acceleration and braking forces, thereby giving the head speeds that can cause considerable damage. It is desirable to configure it so that it stays close to. In order to minimize automatically induced speed ringing in the load, it is advantageous to configure the damping factor of the servomechanism to be greater than 1, the configuration also prohibiting saturation polarity reversal.

この発明は、要求信号と同じ極性のテスト信号
により、要求信号が、繰返して置換えられ、前記
置換えの各瞬間の期間が、前記置換えの間に負荷
への駆動が実質的に変化しないようなものであ
り、かつ連続する置換えの間の時間が、サーボ機
構の正しい動作の間の電力増幅器の飽和の最も長
い期間よりも長いが、しかしフイードバツク信号
がなくなつた場合にその負荷にとつて破壊をもた
らす可能性のあるエネルギを得るために必要な時
間よりも短く、かつ前記テスト信号が、フイード
バツク信号がないならば電力増幅器を飽和しかつ
フイードバツク信号があるならば電力増幅器の出
力の飽和状態を変えるのに充分な振幅からなり、
かつ電力増幅器の出力が、モニタされ、かつ電力
増幅器の出力が前記テスト信号によりそのように
変えられることができない場合には、電力増幅器
が、負荷へ出力を送ることを妨げられる、フイー
ドバツクサーボ機構にある。
The present invention provides a method in which the request signal is repeatedly replaced by a test signal of the same polarity as the request signal, and the duration of each instant of said replacement is such that the drive to the load does not substantially change during said replacement. , and the time between successive replacements is longer than the longest period of saturation of the power amplifier during proper operation of the servomechanism, but is destructive to the load if the feedback signal is lost. the test signal saturates the power amplifier in the absence of the feedback signal and changes the saturation state of the output of the power amplifier in the presence of the feedback signal. of sufficient amplitude to
and the output of the power amplifier is monitored, and if the output of the power amplifier cannot be so changed by the test signal, the power amplifier is prevented from sending output to the load. It's in the mechanism.

好ましい実施例において、デイスクフアイルに
ヘツドを位置決めするためのフイードバツクサー
ボ機構は、入力要求信号とテスト信号とを交替す
る要求信号制御器を備える。要求信号制御器は好
ましくは、デイジタル−アナログコンバータを備
え、その場合、入力要求信号は好ましくは、並列
2進デイジツトのワードであり、かつ制御器は好
ましくは、前記コンバータへの入力として、前記
2進ワードとテストワードとを交互に与え、前記
コンバータの出力は、サーボ機構の飽和接続への
入力として与えられる。その並列2進ワードは好
ましくは、前記飽和接続へ与えられるべき信号の
極性を指示する2進デイジツトを備え、その場合
前記制御器は、前記テストワードが同じ極性−指
示2進デイジツトを有すると規定する。
In a preferred embodiment, the feedback servomechanism for positioning the head on the disk file includes a request signal controller that alternates between an input request signal and a test signal. The demand signal controller preferably comprises a digital-to-analog converter, in which case the input demand signal is preferably a word of parallel binary digits, and the controller preferably includes the two The output of the converter is applied as an input to the saturation connection of the servomechanism, with the forward and test words being applied alternately. The parallel binary words preferably comprise binary digits indicating the polarity of the signal to be applied to the saturation connection, in which case the controller specifies that the test words have the same polarity-indicating binary digits. do.

サーボ機構の電力増幅器の出力は好ましくは、
モニタへの入力として与えられる。そのモニタは
好ましくは、飽和している前記電力増幅器を指示
する出力を与え、その場合、そのモニタは好まし
くは、1対の電圧コンパレータ、すなわち前記電
力増幅器の出力の正の飽和の指示を与える第1の
ものと、前記電力増幅器の出力の負の飽和の指示
を与える第2のものとを備える。コンパレータの
出力は好ましくは、前記電力増幅器の出力が、正
しくテスト信号に応答しているかどうかを決定
し、かつそれが正しく応答していないならば出力
を不能化するための判別回路へ入力として与えら
れる。
The output of the power amplifier of the servomechanism is preferably
Given as input to the monitor. The monitor preferably provides an output indicative of said power amplifier being saturated, in which case said monitor preferably includes a pair of voltage comparators, a second voltage comparator providing an indication of positive saturation of the output of said power amplifier. one and a second one giving an indication of negative saturation of the output of the power amplifier. The output of the comparator is preferably provided as an input to a discriminator circuit for determining whether the output of the power amplifier is correctly responding to the test signal and disabling the output if it is not responding correctly. It will be done.

要求信号制御器は好ましくは、規則正しい時間
間隔でテスト信号を与え、その場合判別回路は、
電力増幅器の出力の飽和状態の各変化により再び
トリガされるタイマを備える。トリガされた状態
にあるタイマは、好ましくは、不能化されるべき
でない電力増幅器の出力の必要な条件である。
The request signal controller preferably provides a test signal at regular time intervals, in which case the discriminator circuit
A timer is provided which is triggered again by each change in the saturation state of the output of the power amplifier. A timer in a triggered state is preferably a necessary condition of the output of the power amplifier not to be disabled.

電力増幅器の出力は好ましくは、それをその負
荷から切離すリレーによつて不能化される。一旦
不能化された電力増幅器の出力は好ましくは、外
部から与えられた信号によりリセツトされるまで
不能化されたままである。電力増幅器が不能化さ
れているときはいつでも、その負荷は好ましくは
制動される。
The output of the power amplifier is preferably disabled by a relay that disconnects it from its load. Once disabled, the output of the power amplifier preferably remains disabled until reset by an externally applied signal. Whenever a power amplifier is disabled, its load is preferably damped.

この発明は、例として、添付の図面とともに以
下の説明によりさらに説明される。ここにおい
て、 第1図は、この発明の好ましい実施例を概略図
で示す。
The invention will be further explained by way of example in the following description together with the accompanying drawings, in which: FIG. 1 schematically shows a preferred embodiment of the invention. FIG.

第2A図は、例示的な要求波形を示し、かつ第
2B図は、それに関連した電力増幅器の出力波形
を示す。
FIG. 2A shows an exemplary request waveform, and FIG. 2B shows the associated power amplifier output waveform.

第1図は、好ましい実施例の概略図である。 FIG. 1 is a schematic diagram of a preferred embodiment.

検索可能な情報データのストレージのためのデ
イスクデータ記憶装置において回転している磁気
デイスク上の磁気読出/書込ヘツドの半径方向の
位置を制御するためのヘツド位置決めサーボ機構
は、電力増幅器10とボイスコイル位置決めアク
チユエータ12と位置トランスデユーサ14と総
和接続16とを備える。この形式のサーボ機構
は、産業界において周知である。ボイスコイルア
クチユエータ12は、半径方向の磁界内のワイヤ
からなる円筒状のコイルを備える。このコイル
は、ヘツドに機械的に連結され、コイルに流れる
電流と協働して変位させる力を作用させる。位置
トランスデユーサ14は、読出/書込ヘツドに機
械的に連結され、かつ回転するデイスク上のヘツ
ドの半径方向の位置またはデイスクを横切るヘツ
ドの半径方向の速度のいずれかを選択的に示す出
力信号を与える。この発明の説明の目的のため、
位置トランスデユーサ14が、その出力として、
ヘツドの速度に比例する信号を与えるように選択
されるものと仮定する。トランスデユーサ16の
出力は、総和接続16へ減算入力として接続され
る。速度要求信号が、要求カツプリング18を介
して総和接続16へ加算入力として接続される。
総和接続16の出力は、その加算および減算入力
の間の差であり、かつエラー信号として電力増幅
器10の入力へ接続される。電力増幅器10は、
アクチユエータ12のコイルへの動作エネルギと
してその入力の増幅表示を与える。
A head positioning servomechanism for controlling the radial position of a magnetic read/write head on a rotating magnetic disk in a disk data storage device for storage of retrievable information data includes a power amplifier 10 and a voice. A coil positioning actuator 12, a position transducer 14 and a summation connection 16 are provided. This type of servomechanism is well known in industry. The voice coil actuator 12 comprises a cylindrical coil of wire within a radial magnetic field. The coil is mechanically connected to the head and exerts a displacing force in conjunction with the current flowing through the coil. A position transducer 14 is mechanically coupled to the read/write head and provides an output selectively indicative of either the radial position of the head on the rotating disk or the radial velocity of the head across the disk. give a signal. For purposes of illustrating this invention,
The position transducer 14 has as its output:
Assume that it is chosen to give a signal proportional to the velocity of the head. The output of transducer 16 is connected as a subtraction input to summation connection 16. A speed request signal is connected as a summing input to summation connection 16 via request coupling 18.
The output of summing connection 16 is the difference between its addition and subtraction inputs and is connected to the input of power amplifier 10 as an error signal. The power amplifier 10 is
It provides an amplified representation of that input as operating energy to the coil of actuator 12.

このサーボ機構は、安定性のため、好ましくは
トランスデユーサ14を介してフイードバツク経
路において補正されてもよく、しかし電力増幅器
10においても補正でき、またはその両方におけ
る部分的な補正の組合わせによつても補正でき
る。
This servomechanism may be compensated for stability in the feedback path, preferably via the transducer 14, but may also be compensated in the power amplifier 10, or by a combination of partial compensation in both. It can also be corrected.

もしトランスデユーサ14が、ヘツド位置指示
出力を与えるように選択されたならば、サーボル
ープは、上述された速度制御ループに対向して位
置制御ループであろう。いずれの種類のループ
も、この発明の主題である。そのサーボ機構は、
デイスクフアイルの一部である必要はなく、故障
の場合にそのサーボ機構が遮断されることを必要
とする任意の装置の一部であればよい。
If transducer 14 is selected to provide a head position indicating output, the servo loop will be a position control loop as opposed to the velocity control loop described above. Both types of loops are the subject of this invention. The servo mechanism is
It need not be part of a disk file, but may be part of any device that requires its servomechanism to be shut down in the event of a failure.

選択可能な励磁可能なリレーコイル20は、ス
イツチ22を制御する。リレーコイル20が励磁
されないときは、電力増幅器10の出力はアクチ
ユエータ12に接続される。リレーコイル20が
励磁されると、アクチユエータ12が短絡され、
そのため読出/書込ヘツドが所有する運動エネル
ギが、アクチユエータコイルの半径方向の磁界に
より誘導された電流により電気的に消費され、そ
のアクチユエータコイルは、電力増幅器10から
切断される。
A selectable energizable relay coil 20 controls a switch 22. When relay coil 20 is not energized, the output of power amplifier 10 is connected to actuator 12. When the relay coil 20 is energized, the actuator 12 is shorted,
The kinetic energy possessed by the read/write head is therefore electrically dissipated by the current induced by the radial magnetic field of the actuator coil, which is then disconnected from the power amplifier 10.

電力増幅器10の出力は、モニタ24へ入力と
して接続される。モニタ24は、電力増幅器10
の出力における正の飽和を検出する第1のコンパ
レータ26と、電力増幅器10の出力における負
の飽和を検出する第2のコンパレータ28とを備
える。
The output of power amplifier 10 is connected as an input to monitor 24. The monitor 24 is connected to the power amplifier 10
A first comparator 26 detects positive saturation in the output of the power amplifier 10, and a second comparator 28 detects negative saturation in the output of the power amplifier 10.

電力増幅器10の出力は、第1のコンパレータ
26の非反転入力に接続され、かつ正の基準電圧
+VE REFが、第1のコンパレータ26の反転
入力に接続される。正の基準電圧+VE REFは、
電力増幅器10の正の飽和電圧より幾分か小さ
い。このようにして第1のコンパレータ26は、
電力増幅器10が正の飽和にまたはその近くにあ
るときはいつでも、論理的に真の出力を与える。
The output of the power amplifier 10 is connected to the non-inverting input of the first comparator 26 and the positive reference voltage +VE REF is connected to the inverting input of the first comparator 26 . The positive reference voltage +VE REF is
Somewhat smaller than the positive saturation voltage of power amplifier 10. In this way, the first comparator 26
Whenever power amplifier 10 is at or near positive saturation, it provides a logically true output.

電力増幅器10の出力は、反転入力として第2
のコンパレータ28に接続され、負の基準電圧−
VE REFが、第2のコンパレータ28の非反転
入力に接続される。その負の基準電圧−VE
REFは、電力増幅器10の負の飽和出力レベル
よりも幾分か小さな負である。第2のコンパレー
タ28は、電力増幅器の出力が負の飽和にまたは
その近くにあるときはいつでも、論理的に真の出
力を与える。
The output of the power amplifier 10 is connected to the second input as an inverting input.
is connected to the comparator 28 of the negative reference voltage −
VE REF is connected to the non-inverting input of the second comparator 28. Its negative reference voltage −VE
REF is somewhat less negative than the negative saturation output level of power amplifier 10. The second comparator 28 provides a logically true output whenever the power amplifier output is at or near negative saturation.

飽和の検出のためには他の方法もあることが理
解されるべきである。電力増幅器10は、双極性
の出力を有す必要はなく、その場合その出力が飽
和されたかまたは飽和されていないかのいずれで
あるかを検出することのみが必要である。
It should be understood that there are other methods for detecting saturation. Power amplifier 10 need not have a bipolar output; it is then only necessary to detect whether its output is saturated or unsaturated.

第1および第2のコンパレータ28,26の出
力は、入力として判別回路30に接続される。第
1のインバータ32および第1の排他的ORゲー
ト34の組合わせにより、第1のコンパレータ2
6の出力が、論理的な真から論理的な偽に変化し
または論理的な偽から論理的な真へ変化するとき
はいつでも、第1の排他的ORゲートの出力に短
い論理的な真のパルスが与えられる。
The outputs of the first and second comparators 28, 26 are connected as inputs to a discrimination circuit 30. The combination of the first inverter 32 and the first exclusive OR gate 34 causes the first comparator 2
Whenever the output of 6 changes from logical true to logical false or from logical false to logical true, a short logical true signal is applied to the output of the first exclusive OR gate. A pulse is given.

第2のインバータ36および第2の排他的OR
ゲート38の組合わせにより、第2のコンパレー
タ28の出力が、論理的な真から論理的な偽へ変
化しまたは論理的な偽から論理的な真へ変化する
ときはいつでも、第2の排他的ORゲート38の
出力に短い論理的に真のパルスが与えられる。
Second inverter 36 and second exclusive OR
The combination of gates 38 causes a second exclusive A short logically true pulse is applied to the output of OR gate 38.

第1の排他的ORゲート34の出力と第2の
ORゲート38の出力とが、入力としてORゲー
ト40に与えられ、そのゲートは、電力増幅器1
0の出力が正または負の飽和にまたはそこから変
化するときはいつでも、出力として短い論理的に
真のパルスを与える。
The output of the first exclusive OR gate 34 and the second
The output of the OR gate 38 is given as an input to the OR gate 40, which gate is connected to the power amplifier 1.
Whenever the 0 output changes to or from positive or negative saturation, it gives a short logically true pulse as the output.

ORゲート40の出力は、トリガ入力として、
再トリガ可能な単安定タイマ42へ与えられる。
単安定42が、トリガパルスを受けるときはいつ
でも、それは計時動作を始める。計時動作の間
に、単安定42は、論理的に真の出力を与える。
もしさらに他のトリガパルスが、その計時動作の
終わる前に受けられると、その計時動作は、再び
開始され、かつ単安定42の出力は、論理的に真
のままである。もしトリガパルスが、計時動作の
終わる前に受けられなかつたならば、単安定42
の出力は、論理的な偽に反転される。このよう
に、単安定42が、各計時動作の終わる前にトリ
ガパルスを受けると、その出力は、論理的に真の
ままである。
The output of the OR gate 40 is used as a trigger input.
A retriggerable monostable timer 42 is provided.
Whenever monostable 42 receives a trigger pulse, it begins a timing operation. During timing operation, monostable 42 provides a logically true output.
If yet another trigger pulse is received before the end of the timing operation, the timing operation is restarted and the output of monostable 42 remains logically true. If the trigger pulse is not received before the end of the timing operation, the monostable 42
The output of is inverted to logical false. Thus, if monostable 42 receives a trigger pulse before the end of each timing operation, its output will remain logically true.

単安定42の出力は、セツテイング入力として
R/Sフリツプフロツプ44に与えられる。外部
リセツト信号が、リセツト線46を介してフリツ
プフロツプ44に与えられる。フリツプフロツプ
44は、単安定42の出力からの信号が論理的に
偽であるときはいつでもセツトされ、外部リセツ
ト線46上の信号が論理的に偽であるときはいつ
でもリセツトされる。フリツプフロツプ44がセ
ツトされるときはいつでも、それは論理的に真の
出力信号を与え、かつそれがリセツトされるとき
はいつでも、それは論理的に偽の出力信号を与え
る。
The output of monostable 42 is provided to R/S flip-flop 44 as a setting input. An external reset signal is provided to flip-flop 44 via reset line 46. Flip-flop 44 is set whenever the signal from the output of monostable 42 is logically false and is reset whenever the signal on external reset line 46 is logically false. Whenever flip-flop 44 is set, it provides a logically true output signal, and whenever it is reset, it provides a logically false output signal.

フリツプフロツプ44の出力が、図示されてい
ないが電力ドライバを介してリレーコイル20に
接続され、そのためフリツプフロツプ44の出力
が論理的に真であるときはいつでも、リレーコイ
ル20が操作され、かつスイツチ22が電力増幅
器10の出力からアクチユエータ12を切断しか
つアクチユエータコイル12を短絡し、しかしフ
リツプフロツプの出力が論理的に偽であると、リ
レーコイル20が操作されず、かつスイツチ22
が電力増幅器10の出力をアクチユエータ12に
接続する。
The output of flip-flop 44 is connected to relay coil 20 via a power driver (not shown) so that whenever the output of flip-flop 44 is logically true, relay coil 20 is operated and switch 22 is activated. If actuator 12 is disconnected from the output of power amplifier 10 and actuator coil 12 is shorted, but the output of the flip-flop is logically false, relay coil 20 is not operated and switch 22 is
connects the output of power amplifier 10 to actuator 12 .

速度要求信号が、要求制御器48により要求カ
ツプリング18に与えられる。
A speed request signal is provided to request coupling 18 by request controller 48 .

制御器48は、符号線52上の極性を示す2進
デイジツトとともに7線要求バス50を介して読
出/書込ヘツドの要求される速度を表示する7ビ
ツト並列2進要求ワードを受ける。符号線52上
の信号が論理的に真であるときはいつでも、要求
バス50上のワードが、正としてとられ、かつ符
号線52上の信号が論理的に偽であるときはいつ
でも、要求バス50上のワードが負であるとして
とられる。
Controller 48 receives a 7-bit parallel binary request word indicating the desired speed of the read/write head via 7-wire request bus 50 along with a binary digit indicating polarity on code line 52. Whenever the signal on code line 52 is logically true, the word on request bus 50 is taken as positive, and whenever the signal on code line 52 is logically false, the request bus The words above 50 are taken as negative.

テストワード発生器54が、出力として7ビツ
ト並列2進デイジツトテストワードを与える。発
生器54は、ROMのような半導体装置であつて
もよく、またはダイオード、レジスタおよびその
種のもののような簡単な構成であつてもよい。
A test word generator 54 provides as output a 7-bit parallel binary digit test word. Generator 54 may be a semiconductor device such as a ROM, or may be a simple construction such as a diode, resistor and the like.

要求バス54からの7ビツト要求ワードが、マ
ルチプレクサ56へ第1の入力として与えられ
る。発生器54からの7ビツトテストワードは、
第2の入力としてマルチプレクサ56に与えられ
る。マルチプレクサ56の制御入力58上の信号
が、論理的に真であるときはいつでも、マルチプ
レクサ56は、出力として7ビツト要求ワードを
与える。マルチプレクサ56の制御入力58上の
信号が論理的に偽であるときはいつでも、マルチ
プレクサ56は、出力として発生器54からの7
ビツトテストワードを与える。
A 7-bit request word from request bus 54 is provided as a first input to multiplexer 56. The 7-bit test word from generator 54 is
It is provided as a second input to multiplexer 56. Whenever the signal on control input 58 of multiplexer 56 is logically true, multiplexer 56 provides the 7-bit request word as an output. Whenever the signal on control input 58 of multiplexer 56 is logically false, multiplexer 56 outputs 7 from generator 54 as an output.
Give a bit test word.

フリーランニングタイマ60が、マルチプレク
サ56の制御入力として接続された出力として、
5ミリ秒間隔で規則的に間隔を隔てられた100マ
イクロ秒期間の論理的に偽の期間を除いて論理的
に真である信号を与える。
Free-running timer 60 is connected as an output to multiplexer 56 as a control input.
It provides a signal that is logically true except for logically false periods of 100 microsecond periods regularly spaced at 5 millisecond intervals.

マルチプレクサ56はこのように、タイマ60
の出力に応答して、出力として、5ミリ秒ごとに
テストワードの100マイクロ秒間隔が交替する要
求ワードを与える。
Multiplexer 56 thus controls timer 60
In response to the output of , it provides as output a request word with 100 microsecond intervals of test words alternating every 5 milliseconds.

マルチプレクサ56の出力は、双方向性デイジ
タルアナログコンバータ62へ数入力として与え
られる。符号線52上の符号ビツトは、出力極性
制御入力としてコンバータ62に与えられる。コ
ンバータ62は、アナログ出力信号を与え、その
大きさは数入力において与えられる2進ワードの
大きさに比例し、かつその方向は、もし符号ビツ
トが論理的に真であるならば正でかつ符号ビツト
が論理的に偽であるならば負である。コンバータ
62のアナログ出力は、要求カツプリング18の
要求信号として与えられる。
The output of multiplexer 56 is provided as a number input to bidirectional digital to analog converter 62. The sign bit on code line 52 is provided to converter 62 as an output polarity control input. Converter 62 provides an analog output signal whose magnitude is proportional to the magnitude of the binary word provided at the number input and whose direction is positive and sign if the sign bit is logically true. Negative if the bit is logically false. The analog output of converter 62 is provided as the demand signal of demand coupling 18.

マルチプレクサ56の出力上のテストワードが
与えられる特定的な繰返し期間および持続時間
は、設計選択の問題である。この場合2%のデユ
ーテイサイクルが選ばれ、そのため要求カツプリ
ング18の要求信号の平均レベルをあまり干渉せ
ずかつそのため要求の範囲の不必要な制限が回避
される。繰返し周波数が選択されて、第1にアク
チユエータ12における共振を起こさせるのを回
避し、かつ第2に一時的な加速状態の間に電力増
幅器10の飽和の本来の期間よりもその期間が長
くなる。テストワードが与えられる持続期間が、
アクチユエータ12への入力に瞬間的に現われる
電圧が、短すぎてアクチユエータ12のコイルの
インダクタンスにおける有意義な電流の変化を生
じないように選択される。そのデユーテイサイク
ルは、要求ワードの大きさを増加することにより
補正され得、そのため要求カツプリング18のア
ナログ要求信号の平均レベルが、テストワードが
与えられていないときと同じである。
The specific repetition period and duration over which the test word on the output of multiplexer 56 is applied is a matter of design choice. In this case a duty cycle of 2% is chosen so that it does not significantly interfere with the average level of the request signal of the request coupling 18 and thus avoids unnecessary restrictions on the range of the request. The repetition frequency is selected to, first, avoid causing resonance in the actuator 12, and second, to provide a longer than normal period of saturation of the power amplifier 10 during transient acceleration conditions. . The duration for which the test word is given is
The voltage instantaneously present at the input to actuator 12 is chosen so that it is too short to cause a significant current change in the inductance of the actuator 12 coil. The duty cycle can be corrected by increasing the size of the request word so that the average level of the analog request signal in request coupling 18 is the same as when no test word is provided.

電力増幅器10は、高利得でかつ高帯域からな
る。その利得は、トランスデユーサ14からのフ
イードバツク信号がないときにコンバータ62へ
の入力において与えられる2進ワード0000001が、
増幅器10の出力を飽和することができるもので
ある。2進ワード0000001はこのように、発生器
54により与えられたテストワードとして選択さ
れる。増幅器10の利得が小さかつたならば、別
の2進ワードが テストワードとして用いられ、
そのワードは、フイードバツクがない場合にコン
バータ62に与えられると増幅器10の出力を飽
和する最も小さな2進数である。増幅器10の飽
和のための最も小さな2進数の選択は、限定的な
ものではない。より大きな2進数が選択されても
よい。しかしながら、最も小さな数は、回路の動
作の好ましい態様を表わす。
The power amplifier 10 has a high gain and a high band. The gain is such that the binary word 0000001 presented at the input to converter 62 in the absence of a feedback signal from transducer 14 is
The output of the amplifier 10 can be saturated. The binary word 0000001 is thus selected as the test word provided by generator 54. If the gain of amplifier 10 is small, another binary word is used as a test word,
That word is the smallest binary number that would saturate the output of amplifier 10 when applied to converter 62 in the absence of feedback. The selection of the smallest binary number for saturation of amplifier 10 is not limiting. A larger binary number may be selected. However, the smallest number represents the preferred mode of operation of the circuit.

第2A図は、サーボ機構がトラツクの間を読
出/書込ヘツドを動かすように与えられ得る要求
カツプリング18の例示的なアナログ要求信号を
示す。垂直軸は与えられた電圧を示し、かつ水平
軸は時間を示す。アナログ要求信号は、読出/書
込ヘツドが速度を上げる加速期間64と、ヘツド
が一定の速度で移動する巡航期間66と、ヘツド
の速度が0に減じられる減速期間68とを備え
る。残りの期間70は、ヘツドが静止のままであ
ることを必要とされる期間であることを意味す
る。要求信号の輪郭は、デイスク上のヘツド位置
に応答して2進の要求ワードのシーケンスとして
外部的に発生され、その発生の態様は、この発明
の部分を構成しない。示された特定の輪郭は、サ
ーボ機構の動作の各態様を組入れたものとして選
択される。
FIG. 2A shows an exemplary analog request signal for request coupling 18 that may be provided to cause a servomechanism to move the read/write head between tracks. The vertical axis shows applied voltage and the horizontal axis shows time. The analog request signal includes an acceleration period 64 during which the read/write head speeds up, a cruise period 66 during which the head moves at a constant speed, and a deceleration period 68 during which the speed of the head is reduced to zero. The remaining period 70 is meant to be the period during which the head is required to remain stationary. The request signal profile is generated externally as a sequence of binary request words in response to head position on the disk, and the manner of its generation forms no part of this invention. The particular contours shown are selected to incorporate each aspect of the servomechanism's operation.

アナログ要求信号は、テストワードのレベル、
この場合ワード0000001により表わされる電圧レ
ベルにその信号が下がるような規則的に繰返され
るテストスパイク72により中断される。
The analog request signal is the level of the test word,
This is interrupted by regularly repeated test spikes 72 such that the signal drops to the voltage level represented in this case by word 0000001.

第2B図は、第2A図の要求輪郭と関連し得る
例示的な電力増幅器10の出力波形を示す。垂直
軸は出力電圧を示し、かつ水平軸は時間を示し、
それは第2A図の水平の時間軸と同じスケールで
かつ同じ基準である。
FIG. 2B shows an exemplary power amplifier 10 output waveform that may be associated with the requirement profile of FIG. 2A. The vertical axis shows the output voltage, and the horizontal axis shows time,
It is on the same scale and in the same reference as the horizontal time axis of Figure 2A.

サーボ機構の動作おいて、フイードバツク電
圧、この場合トランスデユーサ14の出力が、要
求電圧、この例では第2A図の輪郭と等しくなる
ように補正がなされる。もしフイードバツク信号
なないならば、電力増幅器10は、要求信号によ
り飽和に駆動されるであろう。要求信号と同じ極
性のテスト信号が、同じセンスで電力増幅器10
の飽和を維持する。増幅器10の出力が、このよ
うに変化せず、かつその動作は誤動作として検出
されるであろう。
In operation of the servomechanism, a correction is made so that the feedback voltage, in this case the output of transducer 14, is equal to the required voltage, in this example the contour of FIG. 2A. If there were no feedback signal, power amplifier 10 would be driven into saturation by the demand signal. A test signal of the same polarity as the request signal is sent to the power amplifier 10 with the same sense.
maintain saturation. The output of amplifier 10 would not change in this way and its operation would be detected as a malfunction.

第2Bにおいて、加速期間64の間に、電力増
幅器10の平均出力レベルが、読出/書込ヘツド
の加速を起こすようにされる。テストスパイク7
2が与えられるときを除いて、フイードバツク電
圧は実質的に、要求電圧と等しく、かつ電力増幅
器10の出力は、その範囲の正の半分における平
均レベルをさまよう。実際の電力増幅器10の出
力は、サーボ機構のループ利得に基づいて、正お
よび負の飽和の両方にそれることを示す。このそ
れは、サーボ機構の帯域および減衰フアクタに基
づく特定の期間の間続く。そのサーボ機構が、極
端に減衰するときでさえ、短い飽和期間が、休
止、加速および減速の間の変化の間に生ずるのが
通常である。したがつて、テストスパイク72の
繰返し期間は、そのような飽和期間よりも大きく
選択される。
In step 2B, during acceleration period 64, the average output level of power amplifier 10 is made to cause acceleration of the read/write head. test spike 7
2 is applied, the feedback voltage is substantially equal to the required voltage and the output of power amplifier 10 wanders around the average level in the positive half of its range. The output of the actual power amplifier 10 will exhibit deviations into both positive and negative saturation based on the loop gain of the servomechanism. This lasts for a specific period of time based on the servomechanism's bandwidth and damping factor. Even when the servomechanism is severely damped, short saturation periods typically occur during changes between rest, acceleration, and deceleration. Therefore, the repetition period of test spike 72 is selected to be greater than such saturation period.

テストスパイク72が与えられるときはいつで
も、増幅器10の出力は、負の飽和への各遷移
は、単安定42を再トリガし、かつその出力を動
作状態に維持する。
Whenever test spike 72 is applied, each transition of the output of amplifier 10 into negative saturation retrigger monostable 42 and keep its output operational.

巡航期間66の間に、増幅器10の平均出力
は、ちようど摩擦を克服するのに充分である。再
びテストスパイク72が与えられるときはいつで
も、負の飽和が生じ、かつ単安定42が再トリガ
される。
During the cruise period 66, the average power of amplifier 10 is just sufficient to overcome friction. Whenever test spike 72 is applied again, negative saturation occurs and monostable 42 is retriggered.

減速期間68の間に、増幅器10の出力は、負
に進み、平均して、読出/書込ヘツドを減速する
のに充分なレベルを維持する。再び、テストスパ
イク72が与えられるときはいつでも、増幅器1
0の出力は、負の飽和に進み、かつ単安定42を
再トリガする。
During the deceleration period 68, the output of amplifier 10 goes negative and, on average, maintains a level sufficient to decelerate the read/write head. Again, whenever test spike 72 is applied, amplifier 1
An output of 0 will go into negative saturation and retrigger the monostable 42.

休止期間の間に、テストスパイク72は、平均
アナログ要求信号に対して変化した極性を有し、
かつ増幅器10の出力の正の飽和を起こさせる。
これもまた、単安定42を再トリガする。
During the rest period, the test spike 72 has a changed polarity relative to the average analog request signal;
and causes positive saturation of the output of amplifier 10.
This also retrigger the monostable 42.

サーボ機構内の一時的な条件のため、テストス
パイク72は、飽和した応答を確実にすることは
できない。そのような条件は、増幅器10が既に
飽和されているときに生ずることができる。この
場合、単安定42を再トリガするために、テスト
スパイク72が、反対の方向の飽和を必然的に誘
導することなく、増幅器10を飽和から抜出すよ
うにすれば充分である。
Due to transient conditions within the servomechanism, test spike 72 cannot ensure a saturated response. Such a condition can occur when amplifier 10 is already saturated. In this case, in order to retrigger the monostable 42, it is sufficient for the test spike 72 to bring the amplifier 10 out of saturation without necessarily inducing saturation in the opposite direction.

この発明は、フイードバツク信号の損失を検知
するためだけではなく、不必要に高い負荷が与え
られているときを判断するためにも用いることが
できる。たとえば、もし負荷の摩擦または慣性
が、与えられた例において増加するならば、位置
トランスデユーサ14からのフイードバツク信号
がアナログ要求信号と一致しない場合には、要求
信号とフイードバツク信号との差がテストスパイ
ク72の大きさよりも大きくかつしたがつて電力
増幅器10へのテストスパイク72の印加が増幅
器10における飽和状態における交替を生じさせ
ないポイントに過駆動される状態が生じるであろ
う。フイードバツクがないときに増幅器10を飽
和するのに必要な最小限よりも大きな値で、テス
トワードの公正な選択が、オーバロードのどのレ
ベルで、単安定42が再トリガし損いかつリレー
20が活性化されてサーボ機構を遮断するのかを
判断する。
The invention can be used not only to detect loss of feedback signals, but also to determine when unnecessarily high loads are being applied. For example, if the friction or inertia of the load increases in a given example, and the feedback signal from position transducer 14 does not match the analog demand signal, the difference between the demand signal and the feedback signal A condition will arise where the magnitude of the spike 72 is greater than the magnitude of the spike 72 and is therefore overdriven to the point where the application of the test spike 72 to the power amplifier 10 will not cause an alternation in saturation in the amplifier 10. A fair selection of test words, with a value greater than the minimum required to saturate amplifier 10 in the absence of feedback, will cause at what level of overload monostable 42 fails to retrigger and relay 20 becomes active. Determine whether the servo mechanism is shut off.

テストスパイク72が、2進ワードよりもむし
ろ、要求信号のようなアナログ信号として与えら
れる。多モードサーボ機構において、テストスパ
イクのレベルは、各モードごとに選択可能にされ
てもよい。1またはそれ以上の異なるテスト信号
が、引続いて与えられてもよい。要求制御器48
におけるデイジタルアナログコンバータ62およ
び/または判別回路30を除くすべての動作は、
デイジタルプロセサの活動内に組入れられてもよ
い。テストスパイク72は、規則的に与えられな
くてもよく、かつサーボ機構を遮断するかしない
かの判断は、応答の充分な周波数よりもむしろス
パイクごとの応答条件に基づいてなされもよい。
Test spike 72 is provided as an analog signal, such as a request signal, rather than a binary word. In a multi-mode servomechanism, the level of test spikes may be made selectable for each mode. One or more different test signals may be applied subsequently. Request controller 48
All operations except for the digital-to-analog converter 62 and/or the discrimination circuit 30 in
It may also be incorporated within the operation of a digital processor. The test spikes 72 may not be applied on a regular basis, and the decision to shut off or not to shut off the servomechanism may be made based on the spike-by-spike response conditions rather than the sufficient frequency of the response.

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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3228665A1 (en) * 1982-07-31 1984-02-02 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart CIRCUIT ARRANGEMENT FOR A CYCLICALLY ABSOLUTE POSITION MEASURING SYSTEM
JPS5938978A (en) * 1982-08-26 1984-03-03 Toshiba Corp Magnetic head driver
JPS59112308A (en) * 1982-12-20 1984-06-28 Fanuc Ltd Numerical controller
US4695941A (en) * 1985-07-29 1987-09-22 General Electric Company Loss of electrical feedback detector
US5200911A (en) * 1989-05-19 1993-04-06 Nissan Motor Company, Limited Apparatus for detecting failure occurring in control system for driving load
US5091680A (en) * 1990-02-06 1992-02-25 Seagate Technology, Inc. Motor brake circuit for magnetic disk drive system
US5500799A (en) * 1994-11-16 1996-03-19 Westinghouse Air Brake Company Method of operating a locomotive mounted throttle controller between two modes of operation including a transition between such two modes
US6571181B1 (en) * 1999-08-11 2003-05-27 Broadcom Corporation System and method for detecting a device requiring power

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3149270A (en) * 1960-11-21 1964-09-15 North American Aviation Inc Self-adapting servo parameter control means
US3462662A (en) * 1967-04-12 1969-08-19 Lear Siegler Inc Monitoring and fault correction system for a multiple channel servo actuator
US3624479A (en) * 1970-05-04 1971-11-30 Bendix Corp Fail inactive, nonredundant time delay monitor
FR2221866A1 (en) * 1973-03-16 1974-10-11 Philips Massiot Mat Medic Servo-control amplifier with supply failure safeguard - senses speed of motor and controlled via tacho-generator
US3932738A (en) * 1975-01-09 1976-01-13 The Singer Company Transition monitor for a unit transition counter
JPS5325783A (en) * 1976-08-23 1978-03-09 Hitachi Ltd Operation supervisary unit for electrically operated valve

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